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高速加工是集材料科学、工程力学、信息科学、机械动力学和制造科学为一体的综合高新加工技术。高速加工机床与刀具的接口技术直接影响和制约着高速加工的质量和效率。尤其是高速加工机床与刀柄的接口——HSK刀柄的结构性能及其选用倍受国内外机械工程师和学者们的广泛关注，其研究具有重要的科学意义和广阔的工程应用前景。
本研究在对国内外高速加工技术进展进行系统概述的基础上，重点对高速加工机床与刀具的接口——HSK刀柄的结构和性能进行了系统的分析，确定出合理选用HSK工具系统的基本规则，并开发出ujs-HSK专用专家知识系统。本研究的主要贡献为：
1．系统分析了高速加工机床与刀具的接口——HSK刀柄的结构，探讨了其性能，并阐述了HSK工具系统的工作原理，为正确、合理、科学使用HSK刀柄奠定了理论基础；
2．基于工程力学理论，在深入分析HSK工具系统性能的基础上，给出了HSK刀柄极限扭矩的计算公式，初步确定出HSK工具系统正确、合理、科学选用的基本原则，为开发新型工具系统提供了设计、制造及选用的理论依据；
3．首次开发出了基于HSK刀柄选用的专家知识系统，较好地解决了高速加工中急待解决的车削、铣削和钻削加工条件下刀柄选择和切削参数选择等主要问题。该专家知识系统还具有较强的故障诊断功能，为高速加工技术的研究与应用开辟了新的途径。
本研究对高速加工机床与刀具的接口——HSK刀柄的结构特征及性能的分析对于开发出我国自己知识产权的新型刀柄及其工具系统具有一定的理论意义，所开发出的ujs-HSK专用专家知识系统为进一步促进高速加工技术的广泛应用提供了重要的技术平台，其推广应用将产生较大的社会和经济效益。
本研究得到了国家科技攻关计划项目资助（编号2001BA203B）。